Forskere identificerer billigere, grønnere katalysator til behandling af biobrændstoffer

Brændstoffer, der er produceret fra ikke-råoliebaserede biologiske kilder, kan blive grønnere og mere overkommelige, takket være forskning udført ved University of Illinois' Prairie Research Institute, der undersøger brugen af ​​en behandlingskatalysator fremstillet af palladiummetal og bakterier.

Biobrændstoffer er lavet af vedvarende materialer som planter eller alger, og tilbyde et alternativ til petroleumsbaserede kilder. Imidlertid, mange biobrændstoffer er dyre at producere, fordi forløberproduktet, bio-olie, skal behandles, før det sendes til raffinaderiet for at blive omdannet til flydende brændsel. Illinois Sustainability Technology Center-forsker B.K. Sharma og hans medforfattere har identificeret og testet en ny behandlingsmetode.

"Bio-olie dannes fra den samme kemiske reaktion, som danner petroleum, "Sharma sagde. "Men det, der tager millioner af år naturligt i jorden, tager kun minutter i laboratoriet ved hjælp af en proces, der minder meget om trykkogning."

Udgivet i tidsskriftet Brændstof , deres resultater peger på en billigere, mere miljøvenlig og vedvarende katalysator til forarbejdning, der bruger almindelige bakterier og metallet palladium, som kan genvindes fra affaldskilder såsom kasseret elektronik, katalysatorer, gadefejerstøv og forarbejdet spildevand.

Bioolien produceret i laboratoriet fra alger indeholder urenheder som nitrogen og ilt, men at behandle det med palladium som katalysator under forarbejdning hjælper med at fjerne disse urenheder for at opfylde kravene til ren luft, sagde Sharma.

For at palladium skal gøre sit arbejde, bioolien skal flyde forbi den under forarbejdningen. Tidligere undersøgelser har vist, at det er en effektiv metode at lade olien strømme gennem porøse kulstofpartikler infunderet med palladium. men de kulstofpartikler er ikke billige, sagde Sharma.

"I stedet for at bruge kommercielt fremstillede kulstofpartikler, vi kan bruge bakteriecellemasser som en slags biologisk stillads for palladium at holde på, " sagde Sharma. "Olien kan strømme gennem de palladium-dekorerede bakteriemasser, som den gør gennem kulstofpartiklerne."

For at teste effektiviteten af ​​den nye metode, Sharma og hans medforfattere udførte en række kemiske og fysiske analyser for at afgøre, om deres nye behandlingsbehandling producerede et flydende brændstof, der i kvalitet kan sammenlignes med et, der er fremstillet ved hjælp af den kommercielt fremstillede katalysator.

"Vi fandt, at vores produkt var lige så godt eller endda lidt bedre, " sagde Sharma. "Vi var i stand til at fjerne ilt- og nitrogenurenheder med en sammenlignelig hastighed, og gav den samme mængde produkt ved at bruge vores billigere, grønnere katalysator, som det ses ved brug af den dyrere kommercielle katalysator."

Den dyrere kommercielle katalysator har den ekstra fordel, at den kan bruges igen og igen uden omfattende forarbejdning, der henviser til, at Sharma-gruppens palladium-på-bakterie-katalysator skal behandles for at blive genbrugt.

"Det er en mindre advarsel, "Sharma sagde. "Det faktum, at vi har vist potentialet i at fremstille raffinaderi-klar råolie fra alger bio-olie ved hjælp af en katalysator, der kan fremstilles af lavkvalitets genbrugsmetaller og grøn og økonomisk bakteriel biomasse, beviser, at dette er en meget lovende avancement. Ud over, denne biokatalysator ville fungere lige så godt i petrokemisk behandling."